Toplotni kapacitet. Njeni tipovi. Odnos toplotnih kapaciteta. Mayerov zakon. Prosječne i prave specifične topline. Toplotni kapacitet mešavine gasova. Prosečan toplotni kapacitet gasa u temperaturnom opsegu od m1 do m2 Prosečan toplotni kapacitet supstance

Je li količina topline dovedena do 1 kg tvari kada se njena temperatura promijeni od T 1 to T 2 .

1.5.2. Toplotni kapacitet gasova

Toplotni kapacitet gasova zavisi od:

    vrsta termodinamičkog procesa (izohorni, izobarični, izotermni, itd.);

    vrsta gasa, tj. o broju atoma u molekulu;

    parametri gasnog stanja (pritisak, temperatura, itd.).

A) Uticaj vrste termodinamičkog procesa na toplotni kapacitet gasa

Količina topline potrebna za zagrijavanje iste količine plina u istom temperaturnom rasponu ovisi o vrsti termodinamičkog procesa koji provodi plin.

V izohorni proces (υ = const), toplota se troši samo na zagrevanje gasa za određenu količinu. Plin se ne širi u zatvorenoj posudi (slika 1.2.). a), te stoga ne obavlja posao. Toplotni kapacitet gasa u izohornom procesu označen je simbolom sa υ .

V izobarni proces (R= const), toplota se ne troši samo na zagrevanje gasa u istoj količini kao u izohornom procesu, već i na obavljanje posla kada se klip podigne sa površinom za vrednost (slika 1.2 b). Toplotni kapacitet gasa u izobaričnom procesu označen je simbolom sa R .

Pošto je, prema uslovu, u oba procesa vrednost ista, onda je u izobarnom procesu zbog rada gasa vrednost. Dakle, u izobaričnom procesu, toplinski kapacitet sa R sa υ .

Prema Mayerovoj formuli za idealan gas

ili . (1.6)

B) Uticaj vrste gasa na njegov toplotni kapacitet Iz molekularno-kinetičke teorije idealnog gasa poznato je da

gdje je broj translacijskih i rotacijskih stupnjeva slobode kretanja molekula datog plina. Onda

, a . (1.7)

Jednoatomski gas ima tri translaciona stepena slobode kretanja molekula (slika 1.3 a), tj. ...

Dvoatomski gas ima tri translaciona stepena slobode kretanja i dva stepena slobode rotacionog kretanja molekula (slika 1.3 b), tj. ... Slično, može se pokazati da za triatomski gas.

Dakle, molarni toplotni kapacitet gasova zavisi od broja stepeni slobode kretanja molekula, tj. od broja atoma u molekuli, a specifična toplota zavisi i od molekulske težine, jer od nje zavisi vrednost gasne konstante, koja je različita za različite gasove.

C) Uticaj parametara stanja gasa na njegov toplotni kapacitet

Toplotni kapacitet idealnog gasa zavisi samo od temperature i raste sa povećanjem T.

Monatomski gasovi su izuzetak jer njihov toplotni kapacitet je praktično nezavisan od temperature.

Klasična molekularno-kinetička teorija plinova omogućava prilično precizno određivanje toplinskog kapaciteta jednoatomnih idealnih plinova u širokom rasponu temperatura i toplinskog kapaciteta mnogih dvoatomnih (pa čak i troatomnih) plinova na niskim temperaturama.

Ali na temperaturama koje se značajno razlikuju od 0 ° C, eksperimentalne vrijednosti toplinskog kapaciteta dvo- i poliatomskih plinova pokazuju se značajno različitim od onih koje predviđa molekularno-kinetička teorija.

Na sl. 1.4 prikazuje zavisnost molarnih toplotnih kapaciteta vodonika i helijuma pri konstantnoj zapremini sa v od apsolutne temperature T u širokom rasponu njegovih varijacija. Kao što se može vidjeti, vrijednosti toplinskog kapaciteta za dvoatomski plin (i poliatomske plinove) mogu značajno ovisiti o temperaturi. To je zbog činjenice da se pri niskim temperaturama rotacijski stupnjevi slobode ne pobuđuju, pa se stoga molarni toplinski kapacitet dvoatomnog (i poliatomskog) plina ispostavi da je isti kao i kod monoatomskog plina (za vodonik je isto kao i za helijum). Na visokim temperaturama, stupnjevi slobode povezani s vibracijama atoma u molekulima se pobuđuju i u dvo- i poliatomskim plinovima, što dovodi do dodatnog povećanja njihove specifične topline.

U proračunima toplinske tehnike obično koriste eksperimentalne vrijednosti toplinskog kapaciteta plinova, predstavljene u obliku tabela. U tom slučaju naziva se toplinski kapacitet određen u eksperimentu (na datoj temperaturi). istinito toplotni kapacitet. A ako je eksperiment mjerio količinu topline q, koji je utrošen na značajno povećanje temperature 1 kg plina od određene temperature T 0 do temperature T, tj. na  T = TT 0, zatim omjer

pozvao srednji toplotni kapacitet gasa u datom temperaturnom opsegu.

Tipično, u tabelama za traženje, prosječni toplinski kapaciteti su dati na vrijednosti T 0, što odgovara nula stepeni Celzijusa.

Toplotni kapacitet pravi gas zavisi, pored temperature, i od pritiska usled uticaja sila međumolekulske interakcije.

Toplotni kapacitet je termofizička karakteristika koja određuje sposobnost tijela da daju ili primaju toplinu kako bi promijenili tjelesnu temperaturu. Odnos količine dovedene (ili odvedene) toplote u ovom procesu i promene temperature naziva se toplotni kapacitet tela (sistema tela): C = dQ / dT, gde je elementarna količina toplote; - elementarna promjena temperature.

Toplotni kapacitet je brojčano jednak količini toplote koja mora biti dovedena u sistem tako da pri datim uslovima povećati njegovu temperaturu za 1 stepen. Jedinica toplotnog kapaciteta je J/K.

Ovisno o kvantitativnoj jedinici tijela kojoj se toplina dovodi u termodinamici, razlikuje se maseni, zapreminski i molarni toplinski kapaciteti.

Maseni toplinski kapacitet je toplinski kapacitet po jedinici mase radnog fluida, c = C / m

Jedinica mjerenja masenog toplotnog kapaciteta je J / (kg × K). Maseni toplotni kapacitet se još naziva i specifični toplotni kapacitet.

Volumetrijski toplotni kapacitet je toplotni kapacitet po jedinici zapremine radnog fluida, gde su i zapremina i gustina tela pri normalnom fizičkim uslovima... C '= c / V = ​​c p. Volumetrijski toplinski kapacitet se mjeri u J/(m 3 × K).

Molarni toplotni kapacitet je toplotni kapacitet koji se odnosi na količinu radnog fluida (gasa) u molovima, C m = C / n, gde je n količina gasa u molovima.

Molarni toplotni kapacitet se mjeri u J / (mol × K).

Maseni i molarni toplotni kapaciteti povezani su sljedećim odnosom:

Volumetrijski toplinski kapacitet plinova izražava se kroz molarni as

Gdje je m 3 / mol molarni volumen plina u normalnim uvjetima.

Mayerova jednadžba: S r - S v = R.

S obzirom da toplotni kapacitet nije konstantan, već zavisi od temperature i drugih termičkih parametara, razlikovati pravi i prosječni toplinski kapacitet. Konkretno, ako se želi naglasiti ovisnost toplinskog kapaciteta radnog fluida o temperaturi, onda to zapisati kao C (t), a specifično kao c (t). Obično se pravi toplotni kapacitet shvata kao odnos elementarne količine toplote koja se prenosi termodinamičkom sistemu u nekom procesu i beskonačno malog povećanja temperature ovog sistema izazvanog prenetom toplotom. C (t) ćemo smatrati pravim toplotnim kapacitetom termodinamičkog sistema na temperaturi sistema jednakoj t 1, a c (t) kao pravim specifičnim toplotnim kapacitetom radnog fluida pri njegovoj temperaturi jednakoj t 2. Tada se srednja specifična toplota radnog fluida kada se njegova temperatura promeni od t 1 do t 2 može odrediti kao



Obično tabele daju prosječne vrijednosti toplotnog kapaciteta c av za različite temperaturne opsege počevši od t 1 = 0 0 C. Dakle, u svim slučajevima kada se termodinamički proces odvija u temperaturnom rasponu od t 1 do t 2 , u kojem je t 1 ≠ 0, broj specifične topline q procesa se određuje korištenjem tabličnih vrijednosti prosječnih toplinskih kapaciteta c av kako slijedi.

Ovo je količina toplote koja se mora prenijeti sistemu da bi se njegova temperatura povećala za 1 ( TO) u nedostatku korisnog rada i postojanosti odgovarajućih parametara.

Ako uzmemo pojedinačnu supstancu kao sistem, onda ukupni toplotni kapacitet sistema jednak je toplinskom kapacitetu 1 mola supstance () pomnoženom sa brojem molova ().

Toplotni kapacitet može biti specifičan ili molarni.

Specifična toplota je količina topline potrebna za zagrijavanje jedinice mase tvari za 1 hail(intenzivna vrijednost).

Molarni toplotni kapacitet je količina topline potrebna za zagrijavanje jednog mola tvari po 1 hail.

Razlikovati pravi i prosječni toplinski kapacitet.

U tehnologiji se obično koristi koncept prosječnog toplinskog kapaciteta.

Prosjek je toplinski kapacitet za određeni temperaturni raspon.

Ako je sistem koji sadrži određenu količinu tvari ili mase informiran količinom topline, a temperatura sistema je porasla od do, tada se može izračunati prosječni specifični ili molarni toplinski kapacitet:

Pravi molarni toplotni kapacitet je omjer beskonačno male količine topline koju daje 1 mol tvari na određenoj temperaturi i porasta temperature koji se uočava u ovom slučaju.

Prema jednačini (19), toplinski kapacitet, kao i toplina, nije funkcija stanja. Pri konstantnom pritisku ili zapremini, prema jednačinama (11) i (12), toplota, a samim tim i toplotni kapacitet dobijaju svojstva funkcije stanja, odnosno postaju karakteristične funkcije sistema. Tako se dobijaju izohorni i izobarični toplotni kapaciteti.

Izohorni toplotni kapacitet- količina toplote koja se mora prenijeti sistemu da bi se temperatura povećala za 1, ako se proces odvija na.

Izobarični toplotni kapacitet- količina toplote koja se mora prenijeti sistemu da bi se temperatura povećala za 1 at.

Toplotni kapacitet ne zavisi samo od temperature, već i od zapremine sistema, jer između čestica postoje sile interakcije, koje se menjaju kada se rastojanje između njih menja, pa se u jednačinama (20) i (20) koriste parcijalni derivati ​​( 21).

Entalpija idealnog gasa, kao i njegova unutrašnja energija, samo je funkcija temperature:

i u skladu sa Mendeljejevom-Klapejronovom jednačinom, onda

Stoga, za idealni plin u jednadžbama (20), (21), parcijalni derivati ​​se mogu zamijeniti totalnim diferencijalima:

Iz zajedničkog rješenja jednačina (23) i (24), uzimajući u obzir (22), dobijamo jednačinu odnosa između i za idealni gas.

Dijeljenjem varijabli u jednadžbi (23) i (24) moguće je izračunati promjenu unutrašnje energije i entalpije kada se 1 mol idealnog plina zagrije od temperature do


Ako se u naznačenom temperaturnom rasponu toplinski kapacitet može smatrati konstantnim, tada kao rezultat integracije dobijamo:

Uspostavimo odnos između prosječnog i stvarnog toplotnog kapaciteta. Promjena entropije, s jedne strane, izražena je jednadžbom (27), s druge strane,

Izjednačavajući desnu stranu jednačine i izražavajući prosječni toplinski kapacitet, imamo:

Sličan izraz se može dobiti za prosječnu izohornu specifičnu toplinu.

Toplotni kapacitet većine čvrstih, tečnih i gasovitih materija raste sa porastom temperature. Ovisnost toplinskog kapaciteta čvrstih, tekućih i plinovitih tvari o temperaturi izražava se empirijskom jednačinom oblika:

gdje a, b, c i - empirijski koeficijenti izračunati na osnovu eksperimentalnih podataka na, a koeficijent se odnosi na organske supstance, i - na neorganske. Vrijednosti koeficijenta za razne supstance dati u priručniku i primjenjivi su samo za specificirani temperaturni raspon.

Toplotni kapacitet idealnog gasa ne zavisi od temperature. Prema molekularno-kinetičkoj teoriji, toplotni kapacitet po stepenu slobode je jednak (stepen slobode je broj nezavisnih tipova kretanja na koje se složeno kretanje molekula može razložiti). Za monatomsku molekulu karakteristično je translacijsko kretanje koje se može razložiti na tri komponente u skladu s tri međusobno okomita smjera duž tri ose. Prema tome, izohorni toplotni kapacitet monoatomskog idealnog gasa je

Tada je izobarični toplinski kapacitet jednoatomskog idealnog plina prema (25) određen jednadžbom

Dvoatomski molekuli idealnog gasa, pored tri stepena slobode translacionog kretanja, imaju i 2 stepena slobode rotacionog kretanja. Dakle.

Toplotni kapacitet je omjer količine topline δQ koju prima tvar s beskonačno malom promjenom svog stanja u bilo kojem procesu i promjenom temperature dT tvari (simbol C, jedinica J/K):

S (T) = δQ / dT

Toplotni kapacitet jedinice mase (kg, g) naziva se specifičnim (jedinica J / (kg K) i J / (g K)), a toplinski kapacitet 1 mol tvari naziva se molarni toplinski kapacitet (jedinica J / (mol K)).

Razlikovati pravi toplinski kapacitet.

S = δQ / dT

Prosječan toplinski kapacitet.

Ĉ = Q / (T 2 - T 1)

Prosječni i pravi toplinski kapaciteti povezani su omjerom

Količina topline koju tijelo apsorbira kada se njegovo stanje promijeni ne ovisi samo o početnom i konačnom stanju tijela (posebno o temperaturi), već i o uvjetima za prijelaz između ovih stanja. Shodno tome, njegov toplotni kapacitet zavisi i od uslova zagrevanja tela.

U izotermnom procesu (T = const):

C T = δQ T / dT = ± ∞

U adijabatskom procesu (δQ = 0):

C Q = δQ / dT = 0

Toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini, ako se proces odvija pri konstantnoj zapremini - izohorni toplotni kapacitet C V.

Toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku, ako se proces odvija pri konstantnom pritisku - izobarični toplotni kapacitet S P.

Na V = const (izohorni proces):

C V = δQ V / dT = (ϭQ / ϭT) V = (ϭU / ϭT) V

δQ V = dU = C V dT

Kod R = const (izobarni proces)%

C p = δQ p / dT = (ϭQ / ϭT) p = (ϭH / ϭT) p

Toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku C p veći je od toplotnog kapaciteta pri konstantnoj zapremini C V. Kada se zagrije pri konstantnom pritisku, dio topline se koristi za proizvodnju rada ekspanzije, a dio za povećanje unutrašnje energije tijela; kada se zagreva konstantnom zapreminom, sva toplota se troši na povećanje unutrašnje energije.

Odnos između C p i C V za sve sisteme koji mogu obavljati samo posao ekstenzije. Prema prvom zakonu termodinamike%

δQ = dU + PdV

Unutrašnja energija je funkcija vanjskih parametara i temperature.

dU = (ϭU / ϭT) V dT + (ϭU / ϭV) T dV

δQ = (ϭU / ϭT) V dT + [(ϭU / ϭV) T + P] dV

δQ / dT = (ϭU / ϭT) V + [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT)

Vrijednost dV / dT (promjena volumena s promjenom temperature) je omjer prirasta nezavisnih varijabli, odnosno vrijednost je nedefinirana ako nije naznačena priroda procesa u kojem se javlja prijenos topline.



Ako je proces izohoričan (V = const), tada je dV = 0, dV / dT = 0

δQ V / dT = C V = (ϭU / ϭT) V

Ako je proces izobaričan (P = const).

δQ P / dT = C p = C V + [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P

Za sve jednostavne sisteme vrijedi:

C p - C v = [(ϭU / ϭV) T + P] (dV / dT) P

Stvrdnjavanje i tačka ključanja rastvora. Krioskopija i ebulioskopija. Određivanje molekulske težine otopljene tvari.

Temperatura kristalizacije.

Otopina, za razliku od čiste tekućine, ne skrutne se potpuno na konstantnoj temperaturi; na temperaturi koja se naziva temperatura početka kristalizacije, kristali rastvarača počinju da se talože, a kako kristalizacija napreduje, temperatura rastvora opada (dakle, tačka smrzavanja rastvora se uvek shvata kao temperatura početka kristalizacije). Zamrzavanje rastvora može se okarakterisati vrednošću smanjenja tačke smrzavanja ΔT zamenika, jednakog razlici između temperature smrzavanja čistog rastvarača T° zamenika i temperature početka kristalizacije rastvora T zamenika:

ΔT zamjenik = T° zamjenik - T zamjenik

Kristali rastvarača su u ravnoteži sa rastvorom samo kada je pritisak zasićene pare iznad kristala i iznad rastvora isti. Pošto je pritisak pare rastvarača iznad rastvora uvek niži od onog iznad čistog rastvarača, temperatura koja odgovara ovom stanju uvek će biti niža od tačke smrzavanja čistog rastvarača. U ovom slučaju, smanjenje temperature smrzavanja otopine ΔT zamjenika ne ovisi o prirodi otopljene tvari i određeno je samo omjerom broja čestica otapala i otopljene tvari.

Snižavanje tačke smrzavanja razblaženih rastvora

Smanjenje tačke smrzavanja rastvora ΔT zamenika je direktno proporcionalno molarnoj koncentraciji rastvora:

ΔT zamjenik = Km

Ova jednačina se zove drugi Raoultov zakon. Koeficijent proporcionalnosti K - krioskopska konstanta rastvarača - određen je prirodom rastvarača.

Temperatura ključanja.

Tačka ključanja rastvora neisparljive supstance je uvek viša od tačke ključanja čistog rastvarača pri istom pritisku.

Bilo koja tečnost - rastvarač ili rastvor - ključa na temperaturi na kojoj pritisak zasićene pare postaje jednak spoljašnjem pritisku.

Povećanje tačke ključanja razblaženih rastvora

Povećanje točke ključanja otopina nehlapljivih tvari ΔT k = T k - T ° k proporcionalno je smanjenju tlaka zasićene pare i stoga je direktno proporcionalno molarnoj koncentraciji otopine. Koeficijent proporcionalnosti E je ebulioskopska konstanta rastvarača, koja ne zavisi od prirode otopljene supstance.

ΔT do = Em

Raoultov drugi zakon. Smanjenje točke smrzavanja i povećanje točke ključanja razrijeđene otopine nehlapljive tvari direktno je proporcionalno molarnoj koncentraciji otopine i ne ovisi o prirodi otopljene tvari. Ovaj zakon vrijedi samo za beskonačno razrijeđena rješenja.

Ebulioskopija- metoda za određivanje molekulske težine povećanjem tačke ključanja rastvora. Tačka ključanja otopine je temperatura na kojoj tlak pare iznad nje postaje jednak vanjskom tlaku.

Ako otopljena tvar nije hlapljiva, tada se para iznad otopine sastoji od molekula rastvarača. Takav rastvor počinje da ključa na višoj temperaturi (T) u odnosu na tačku ključanja čistog rastvarača (T0). Razlika između tačaka ključanja rastvora i čistog rastvarača pri datom konstantnom pritisku naziva se porast tačke ključanja rastvora. Ova vrijednost ovisi o prirodi otapala i koncentraciji otopljene tvari.

Tečnost ključa kada je pritisak zasićene pare iznad nje jednak spoljašnjem pritisku. Prilikom ključanja tečni rastvor i para su u ravnoteži. Ako otopljena tvar nije hlapljiva, povećanje točke ključanja otopine odgovara jednadžbi:

∆ isp H 1 je entalpija isparavanja rastvarača;

m 2 molalitet otopine (broj molova otopljene tvari po 1 kg rastvarača);

E - ebulioskopska konstanta, jednaka povećanju tačke ključanja jednomolarnog rastvora u poređenju sa tačkom ključanja čistog rastvarača. Vrijednost E je određena svojstvima samo rastvarača, ali ne i otopljene tvari.

Krioskopija- metoda za određivanje molekulske težine snižavanjem tačke smrzavanja otopine. Kada se rastvori ohlade, smrzavaju se. Tačka smrzavanja - temperatura na kojoj se formiraju prvi kristali čvrste faze. Ako se ovi kristali sastoje samo od molekula rastvarača, tada je tačka smrzavanja rastvora (T) uvek niža od tačke smrzavanja čistog rastvarača (T pl). Razlika između temperatura smrzavanja rastvarača i rastvora naziva se sniženjem tačke smrzavanja rastvora.

Kvantitativna zavisnost snižavanja tačke smrzavanja od koncentracije rastvora izražava se sledećom jednadžbom:

M 1 - molarna masa rastvarač;

∆ pl H 1 je entalpija topljenja rastvarača;

m 2 - molalitet rastvora;

K je krioskopska konstanta, ovisno o svojstvima samo otapala, jednaka smanjenju točke smrzavanja otopine s molalnošću tvari otopljene u njoj, jednakom jedinici.

Temperaturna zavisnost pritiska zasićene pare rastvarača.

Snižavanjem tačke smrzavanja i povećanjem tačke ključanja rastvora, njihov osmotski pritisak ne zavisi od prirode otopljenih supstanci. Takva svojstva se nazivaju koligativna. Ova svojstva ovise o prirodi otapala i koncentraciji otopljene tvari. Koligativna svojstva po pravilu se javljaju kada su dvije faze u ravnoteži, od kojih jedna sadrži rastvarač i otopljenu tvar, a druga samo rastvarač.

svrha rada

Eksperimentalno odredite vrijednosti prosječnog toplotnog kapaciteta zraka u temperaturnom rasponu od t 1 to t 2, utvrditi ovisnost toplinskog kapaciteta zraka o temperaturi.

1. Odrediti snagu utrošenu na grijanje plina iz t 1

prije t 2 .

2. Zabilježite vrijednosti protoka zraka u određenom vremenskom intervalu.

Uputstva za pripremu laboratorija

1. Odraditi dio predmeta “Toplotni kapacitet” prema preporučenoj literaturi.

2. Da se upoznate sa ovim metodološkim priručnikom.

3. Pripremite protokole laboratorijski rad, uključujući neophodan teorijski materijal koji se odnosi na ovaj rad (proračunske formule, dijagrami, grafikoni).

Teorijski uvod

Toplotni kapacitet- najvažnija termofizička veličina, koja je direktno ili indirektno uključena u sve toplinske proračune.

Toplotni kapacitet karakterizira termofizička svojstva tvari i ovisi o molekulskoj težini plina μ , temperatura t, pritisak R, broj stupnjeva slobode molekula i, iz procesa u kojem se toplina dovodi ili uklanja p = konst, v =konst... Toplotni kapacitet najviše ovisi o molekularnoj težini plina μ ... Tako, na primjer, toplinski kapacitet za neke plinove i čvrste materije je



Dakle, što manje μ , što je manje supstance sadržano u jednom kilomolu i potrebno je više toplote da se temperatura gasa promeni za 1 K. Zato je vodonik efikasnije rashladno sredstvo od, na primer, vazduha.

Numerički, toplotni kapacitet se definiše kao količina toplote koja se mora dovesti do 1 kg(ili 1 m 3), supstanca koja mijenja svoju temperaturu za 1 K.

Budući da je količina isporučene topline dq zavisi od prirode procesa, onda i toplotni kapacitet zavisi od prirode procesa. Jedan te isti sistem u različitim termodinamičkim procesima ima različite toplotne kapacitete - c str, životopis, c n... Od najvećeg praktičnog značaja su c str i životopis.

Prema molekularno-kinematičkoj teoriji plinova (MKT) za dati proces, toplinski kapacitet ovisi samo o molekulskoj težini. Na primjer, toplinski kapacitet c str i životopis može se definisati kao

Za zrak ( k = 1,4; R = 0,287 kj/(kg· TO))

kJ / kg

Za dati idealni gas, toplotni kapacitet zavisi samo od temperature, tj.

Toplotni kapacitet tijela u ovom procesu koji se naziva odnos toplote dq koje tijelo prima sa beskonačno malom promjenom njegovog stanja do promjene tjelesne temperature za dt

Pravi i prosječni toplinski kapacitet

Pravi toplotni kapacitet radnog fluida podrazumeva se kao:

Pravi toplotni kapacitet izražava vrednost toplotnog kapaciteta radnog fluida u tački na datim parametrima.

Količina prenesene toplote. izraženo kao pravi toplotni kapacitet, može se izračunati jednačinom

razlikovati:

Linearna zavisnost toplotnog kapaciteta od temperature

gdje a- toplotni kapacitet na t= 0 °C;

b = tgα je nagib.

Nelinearna zavisnost toplotnog kapaciteta od temperature.

Na primjer, za kisik, jednadžba je predstavljena kao

kJ / (kg K)

Pod prosječnim toplinskim kapacitetom sa t razumjeti omjer količine topline u procesu 1-2 prema odgovarajućoj promjeni temperature

kJ / (kg K)

Prosječni toplinski kapacitet se izračunava na sljedeći način:

Gdje t = t 1 + t 2 .

Proračun topline po jednačini

teško, jer tabele daju vrijednost toplotnog kapaciteta. Stoga je toplinski kapacitet u rasponu od t 1 to t 2 se mora odrediti formulom

.

Ako temperatura t 1 i t 2 se eksperimentalno odredi, a zatim za m kg gasa, količinu prenešene toplote treba izračunati pomoću jednačine

Prosjek sa t i sa pravi toplinski kapaciteti povezani su jednadžbom:

Za većinu gasova, temperatura je viša t, veći je toplinski kapacitet c v, c str... Fizički, to znači da što se plin više zagrijava, teže ga je dalje zagrijati.